技术材料无锡东港镇面源氮磷流失生态拦截工程设计书讲解.docx
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技术材料无锡东港镇面源氮磷流失生态拦截工程设计书讲解
无锡市东港镇新巷村
面源氮磷流失生态拦截工程
工程设计书
江苏省通源工程项目咨询中心
二O一O年九月
一、概述
1、项目名称
无锡市东港镇新巷村面源氮磷流失生态拦截工程
2、建设单位
无锡市锡山区东港镇新巷村村委会
3、建设地点
无锡市东港镇新巷村西安斗
4、项目概况
东港镇位于无锡市东北部，地处太湖边缘，水系发达，河网稠密，河道与太湖直接相通。
东港镇是农业大镇，农田面积较多，在农业生产上，农业投入品的使用量大，氮磷流失严重。
本期的氮磷流失生态拦截工程选择在东港镇新巷村西安斗农田区实施，项目规划区总面积560亩，以稻麦和稻油轮作为主，在生产上由于肥料用量大，亩施用N39kg/a、P2O510kg/a左右，肥料利用率低，氮磷养分流失严重，每亩的氮磷养分流失量分别在2.5kg/a和0.35kg/a左右，整个项目区的年氮磷流失量大约在1250kg和175kg左右。
目前，项目区内的农业污水基本未经处理直接排放进入河道，加剧了周边河道的富营养化程度，因此，迫切需要减少农田氮、磷等污染物的排放，改善周边河道的水质，保护太湖水质。
5、建设内容
（1）土建工程
主要对项目区域内的原有排水沟渠和池塘进行整理改造，建设成生态拦截型沟渠塘系统。
改造整理沟渠7500m2、生态池塘10000m2。
（2）修建拦水坝、透水坝
修建拦水节制闸坝3个、透水坝50个。
（3）植物种植
在沟渠中种植吸收氮磷元素能力强的黄菖蒲、水生常绿鸢尾、再力花、等水生植物，沟坡种植黑麦草等护坡植物，做到四季有绿，能常年吸收氮磷。
生态池塘的沿岸种植垂柳绿化，塘边和浅水区域种植黄菖蒲、水生常绿鸢尾/菖蒲、再力花、荷花等挺水植物，深水区搭建生态浮床和种植沉水植物，在塘内构建完善的动植物生态系统，以进一步降解吸收水体中的氮、磷及有机物。
水生植物种植面积10500平方米，绿化苗木和护坡植物种植面积2000平方米。
6、建设年限
本生态拦截工程的建设年限是2010年10月至2011年12月。
二、设计理念
（一）设计依据
1、《江苏省太湖流域水环境综合治理实施方案（面源污染治理部分）》
2、《面源氮磷流失生态拦截系统工程建设专项规划暨实施方案》
3、《农田径流氮磷生态拦截沟渠构建技术规范》DB3205/T157-2008
4、无锡市新农村建设规划
（二）设计原则
1、可靠性原则
采用可靠的治理工艺，有成功的工程经验可借鉴，能够抵御环境灾变和自然灾变，保持生物多样性物种的自我演替。
2、可行性原则
水质指标达到景观功能的标准，并具有经济可行性。
采用系统工程方法由生态、环境、园林、水利等多学科密切合作、科学规划、精心设计，才能应对庞杂多变的问题，取得预期的效果。
3、生态技术优先原则
良性、有序的生态系统的建立必须依赖的科学的生态学理论。
先进的生态理念、高效的污水处理方法、以及先进的湿地植被生态系统技术是基地建设发展的基础。
4、因地制宜原则
从实际出发，因地制宜，在功能布局、景观建设、污水处理和植物选择上，充分考虑具体的地形条件，统一规划，使水环境与功能建设协调统一发展，使项目具有可操作性。
5、物质循环利用原理
根据新巷村农田区内物质循环利用的特点，从有利于改善水生态环境，提高居民身心健康为出发点，合理选择和配置植物，充分发挥不同生态植物的功能，充分利用光、温、水、气、土等环境资源，形成疏密有度、错落有致的不同种类的植物群落和水生动物种群，使系统内的物质和能量实现良性循环。
6、可持续发展原则
生态环境的建设是实现可持续发展的重要组成部分，要处理好开发建设与生态保护的关系，同时注意规划的可操作性和近远期的结合，讲究经济、高效和可持续发展，实现生态效益、社会效益和经济效益的协调发展。
（三）设计目标
方案设计符合新巷村新农村建设的总体规划，以保护环境为前提，可持续发展为原则，把新巷村农田区的水循环体系建设成农田污水生态处理的循环生态湿地体系，减少农田氮磷流失，协调生态建设与农业生产，为生态农业的建设提供示范作用。
（四）设计策略
1．技术模式
通过整改原有农田排水沟渠、水塘，使沟渠塘相连，水系循环。
沟渠内配备拦截坝、透水坝，种植吸收氮磷能力强的水生植物，使其既具有排蓄水功能，又能减缓水流速度，延长水力停留时间，使流水携带的悬浮物质和养分得以沉淀和去除。
生态沟渠收集和处理的农业污水排入生态塘内，进行深度净化，使农业废水中的氮磷以及有机物得到有效的拦截。
处理后的农业废水经检测达标后，直接排放到外河水体或回用灌溉。
2．技术工艺流程
三、工程设计方案
本项目主要由生态沟渠拦截工程、生态塘拦截工程二部分构成，主要包括沟渠塘的设计、改造和沟渠塘内的植物配制、种植。
（一）沟渠生态拦截工程设计
秉着“因地制宜，生态降解”的理念，充分利用现有的农田排水沟渠，进行一定的工程改造，沟渠塘相连，建成生态拦截型沟渠系统，使之在原有的排水功能基础上，增加对农田排水中所携带氮磷养分的去除、降解生态功能。
生态拦截型沟渠系统主要由工程部分和植物部分组成，生态沟渠德尔构造依照DB3205/T157-2008的标准进行设计
1、沟渠的设计
（1）、沟渠的设计
沟渠的断面为上宽1.5m、底宽1.0m、深0.6m的等腰梯形。
渠壁、渠底均为土质（见图1）。
2、拦截坝的设计
在生态沟渠的出水口用混凝土建造拦截坝，拦截坝的横截面示意（见图2），它具有中位、底位两个排水孔，根据需要可将拦截段的水位分为排干、半满和溢流3种状态，拦截坝的高度为60cm。
3、透水坝设计
透水坝是基于人工湿地原理和快速渗滤机理而开发的非点源控制新技术,它针对平原河网地区河网密集、水力坡降小的地形特点,以及农业非点源污染的时空不均匀性,用砾石或碎石在沟渠中的适当位置人工垒筑坝体,利用坝前沟渠的容积贮存一次或多次农田的径流,通过坝体的可控渗流来调节坝体的过流量,同时抬高上游水位,为下游的处理单元提供“水头”。
它既可以拦蓄径流,也具有一定的净化效果，由于径流在坝体内具有一定的停留时间,所以通过坝体表面种植的植物及“根区”（植物根系及根系附近的微生物形成的微环境）的共同作用,能够降解径流中的氮、磷等营养物质。
透水坝其剖面为梯形复式结构，坝坡的边坡系数为1∶1～1∶2.5， 用炉碴、碎砖等多孔材料建成与渠体断面相对称的渗漏型生态拦截坝，坝高0.4m，与渠埂持平，宽0.3m。
（具体见图3）。
图3透水坝断面和纵切面示意图
透水坝分布在沟渠中，起址坝离拦水节制闸坝前1m，以后每间隔50m设1座。
4、植物的配置
沟中种植黄菖蒲、水生常绿鸢尾、再力花等水生植物。
沟渠中的水生植物要做到落叶和常绿水生植物合理搭配，其中常绿水生植物占75％。
再力花的种植密度为10株/m2，水生常绿鸢尾、黄菖蒲的种植密度种植密度为25株/m2。
沟壁植物以自然演替为主，人工辅助种植黑麦草等护坡植物，在靠近道路的一侧沟埂，以3米左右的间距种植垂柳，进行绿化。
（二）、生态塘的生态拦截工程设计
将现有池塘设计改造成生态塘，种植配置相应的植物，既能进一步净化农业废水中氮磷，又能美化生态景观。
生态塘与主排水口相连，吸纳主排水口流经的农田排水，经过适当拦截后排入主河道，也可在农业种植区内进行循环利用。
生态塘塘岸以3米左右的间距种植垂柳绿化，边坡种植高羊茅等护坡植物；生态塘的浅水区种植菖蒲、黄菖蒲、水生常绿鸢尾、再力花、荷花等水生植物，深水区搭建生态浮床和种植沉水植物，其中常绿水生植物的种植面积占75％。
再力花的种植密度为10株/m2，水生常绿鸢尾、黄菖蒲的种植密度种植密度为25株/m2，菖蒲的种植密度种植密度为30株/m2，荷花的种植密度为5株/m2。
不同的水生植物，按植物群落交错种植，一方面能增加水体吸收面积，同时可以增加景观效果。
（四）植物的管养
水生植物死亡后沉积水底会腐烂，向水体释放有机物质和氮磷元素，造成二次污染，因此沟渠的水生植物要定期收获、处置、利用。
减少沟渠堤岸植物带受岸上人类活动、沟渠水流、沟渠开发等的影响，保护生态多样性。
沟底淤积物超过10cm、或杂草丛生，严重影响水流的区段，要及时清淤，保证沟渠的容量和水生植物的正常生长。
农田排灌沟渠清理不要彻底清理沟渠，要保留部分植物和淤泥。
四、建设内容
1.土建工程
主要对新巷村农田内的原有排水沟渠和池塘进行清淤和改造整理，建设成生态拦截型沟渠塘系统。
改造整理沟渠7500m2、生态池塘10000m2。
一
土建部分
工程量
1
清除淤泥和杂草
14000m3
2
生态沟渠修缮
2500m2
3
拦截坝
3
4
透水坝
50个
5
生态塘修坡
10000m2
2.植物种植
水生植物种植面积10500平方米，绿化苗木和护坡植物种植面积2000平方米。
二
植物部分
面积
1
黄菖蒲
4000m2
2
水生常绿鸢尾
2000m2
3
再力花
1000m2
4
菖蒲
500m2
5
金鱼藻
1000m2
6
荷花
1000m2
7
生态浮床
1000m2
8
绿化苗木和护坡植物
2000m2
五经费概算
本项目的总投资概算为143.6万元。
详见表5-1
表5－1项目总投资估算表
序号
实施内容
工程量
单价
（元）
投资
（万元）
备注
财政
（万元）
自筹
（万元）
一
土建部分
88.5
28.0
60.5
1
清除淤泥和杂草
14000m3
20
28
15.0
13
2
生态沟渠修缮
2500m2
40
10
2.5
7.5
3
拦截坝
3
5000
1.5
1.5
4
透水坝
50个
800
4
4
5
生态塘修坡
10000m2
45
45
5
40
二
植物部分
49.5
21.5
28.0
1
黄菖蒲
4000m2
25
10.0
8
2
2
水生常绿鸢尾
2000m2
25
5
3
2
3
再力花
1000m2
40
4
2
2
4
菖蒲
500m2
20
1
1
5
金鱼藻
1000m2
30
3
3
6
荷花
1000m2
25
2.5
2.5
7
生态浮床
1000m2
50
4
2
2
8
绿化苗木和护坡植物
2000m2
100
20.0
20.0
三
其它费用
5.6
0.5
5.1
1
可研报告编制费
2.0
2.0
2
实施方案论证费
0.5
0.5
3
水质监测费
0.5
0.5
4
审计费
0.6
0.6
5
培训费
0.5
0.5
6
验收建档费
1
1
7
工程标志牌
1块
5000
0.5
0.5
合计
143..60
50.0
93.6
六、项目效益
1、环境效益
项目实施后，对改善水环境的效果主要表现在两个方面，一是增强生态系统功能，二是削减污染物量。
（1）生态系统功能增强
生态系统功能增强主要体现在：
通过生态修复、面源污染的治理，提升生态系统对污染物的吸收分解净化能力；通过实施水体生态修复、生态拦截等生态修复措施，可恢复和重建水生生态系统，有效提高对污染物吸收分解净化能力和水源涵养能力。
（2）污染物量削减
治理方案提出的措施可分为两类：
一是减少污染源排放量。
通过推进绿色农业、推行测土配方施肥、增施有机肥等措施减少污染源的排放。
二是提高污染物削减能力。
通过沟渠和水塘里的水生动植物的生态拦截工程等措施提高污染物削减能力。
本项目将有效地削减农业生产过程中污染物的排放，从而有效改善农田田埂、池塘塘岸、沟渠的植被种群结构，优化农田、池塘、沟渠的生态系统及景观组成，改善生态环境，同时为有效拦截氮磷等污染物流入太湖，控制水体的富营养化，改善总体环境起到了积极的作用。
通过本项目建设的沟渠和水塘生态拦截过的农业污水，其总氮、氨氮和总磷等污染物的排放量将大幅下降，能有效地促进周边生态环境的改善和水质的好转，其主要污染指标年削减量为：
氮：
650Kg氮，磷：
85Kg。
2、社会效益
实施本项目有以下几点社会效益：
一是有利于减少面源污染，保障太湖饮用水的安全，并维护城乡社会稳定。
推进农业节水，减少污水排放量，减少农田氮磷等养分的流失；保障群众饮食安全，使人们的生活、生产条件得到改善，对构建和谐社会、保障城乡社会稳定起到重要作用。
二是加快第一产业的优化升级，促进生态农业的发展。
通过加大农业污水治理力度，形成结构优化、节水减污、保护环境的生态和经济社会协调发展的局面。
三是积累经验，为河湖综合治理起示范作用。
附图1项目建设地点的区位图
附图2、项目建设地点的平面布置图
附图3、项目建设施工图
附图4、项目建设施工图
31°31’11.33”N，
121°02’19.49”E
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